PENDAHULUAN
Makh Makhlu luk k hidu hidup p di muka muka bumi bumi ini ini sela selalu lu meme memerl rluk ukan an ener energi gi dala dalam m kehidu kehidupann pannya ya sehari sehari-ha -hari. ri. Dalam Dalam proses proses penyedi penyediaan aan energ energii baik baik pada tumbuh tumbuhan an maupun manusia, selalu melalui berbagai rentetan reaksi kimia. eluruh proses kimia atau reaksi kimia yang ter!adi di dalam sel yang berupa reaksi penyusunan energi dan reaksi penggunaan energi biasa kita sebut dengan Metabolisme. Energi yang ada dalam tubuh manusia haruslah seimbang sesuai yang dibutuhkan oleh tubuhnya "alur metabolik yang utama untuk penggunaan glukosa adalah glikolisis dan lintas lintasan an pentosa pentosa #os#at #os#at.. Lintas Lintasan an pentos pentosaa #os#at #os#at atau atau heksos heksosaa mono#o mono#os#a s#att shunt shunt merupakan !alur alternati# untuk metabolisme glukosa. Lintasan pentosa #os#at lebih kompleks dari pada pad a glikolisis. Lintasan ini tidak menghasilkan mengh asilkan A$ A$P. %lukos %lukosa, a, #rukto #ruktosa, sa, dan galakt galaktosa osa se&ara se&ara kuanti kuantitat tati# i# merupak merupakan an heksos heksosaa terpenting yang diserap dari traktus gastrointestinal. 'etiga unsur ini berasal dari masing-masing pati, sukrosa, dan laktosa yang terdapat di dalam makanan. Untuk kon(ersi #ruktosa dan galaktosa men!adi glukosa telah dibentuk lintasan yang khusus terutama di hati.
"ALU) PEN$*A +*+A$ "alur pentosa #os#at merupakan !alur metabolisme alternati# untuk oksidasi glukosa di mana tidak ada A$P yang dihasilkan. Produk utamanya adalah NADPH, suatu pereduksi yang diperlukan dalam beberapa proses anabolisme untuk biosintesis asam
lemak,
kolesterol,
dan
steroid
lain
dan
ribosa-
#os#at yang
merupakan komponen struktural nukleotida dan asam nukleat )ibosa untuk biosintesis asam nukleat. "alur pentosa #os#at merupakan !alur untuk sintesis tiga #os#at pentosa / ribulosa - #os#at, ribose - #os#at, dan 0ylulose - #os#at. )ibosa 1 #os#at diperlukan untuk sintesis )NA dan DNA. "alur pentosa #os#at2heksosa mono#os#at menghasilkan NADPH dan ribosa di luar mitokondria. 'epentingan lain !alur pentosa #os#at berlangsung dalam !aringan hepar, lemak, korteks adrenal, tiroid, eritrosit, kelen!ar
mammae.
NADPH
!uga
penting
dalam
detoksi#ikasi
obat
oleh
monooksigenase, reduksiglutation. Lintasan pentosa #os#at merupakan !alur alternati# untuk metabolisme glukosa. Lintasan ini tidak menghasilkan A$P, tetapi mempunyai dua #ungsi utama, yaitu / a.
Produksi NADPH untuk sintesis redukti# seperti biosintesis asam lemak serta
steroid. b. Men&egah stress oksidati# dengan mengubah H3*3 men!adi H3* dan !ika tidak terdapat
NADPH, H3*3 akan di ubah men!adi radikal bebas hidroksin yang
akan menyerang sel. Pada sel darah merah, kegunaan pertama dari NADPH adalah untuk mereduksi bentuk disul#id dari glutathione men!adi bentuk sul#hydril, reduksi glutathione ini adalah untuk mempertahankan struktur normal dari sel darah merah dan untuk men!aga bentuk hemoglobin dalam bentuk +e34. NADPH pada hati dan payudara digunakan untuk biosintesis asam lemak. )eaksi pentosa #os#at ter!adi dalam sitosol. En5im pada lintasan pentosa #os#at seperti pada glikolisis ditemukan di dalam sitosol. eperti pada glikolisis, oksidasi di&apai le6at reaksi dehidrogenasi, tetapi dalam hal lintasan pentosa #os#at, sebagai
akseptor hidrogen digunakan NADP4 dan bukan NAD4. $idak ada A$P yang digunakan ataupun diproduksi pada !alur ini. Terdapat 2 fase pada penthosa fosfat :
7. +ase oksidati# yang menghasilkan NADPH Pada #ase yang pertama, glukosa 8-phosphate men!alani proses dehidroginase dan dekarboksilase untuk memberikan sebuah senya6a pentosa, yaitu ribosa phosphate. 3. +ase nonoksidati# yang menghasilkan prekursor ribosa Pada #ase yang kedua, ribulosa -#os#at dikon(ersi kembali men!adi glukosa 8-#os#at oleh serangkaian reaksi yang terutama melibatkan dua en5im yaitu transketolase dan transaldolase.
Fase oksidatif jalur pentosa fosfat
+ase oksidati# dalam !alur pentosa #os#at merupakan proses pengubah an glukosa men!adi gula pentosa dalam bentuk ribosa -#os#at. %ula pentosa tersebut digunakan sebagai bahan baku dalam pembentukan DNA, )NA, A$P, dan koen5im A. +ase ini ter!adi pada !aringan yang akti# membelah menghasilkan sel-sel baru seperti kulit, sum-sum tulang, dan membran dalam usus.
Tahapan fase oksidatif jalur pentose fosfat adalah sebagai berikut. •
%lukosa di#os#orilasi sehingga men!adi glukosa 8-#os#at, dikatalisis en5im heksokinase.
•
Pengubahan glukosa 8-#os#at men!adi 8 #os#o glukono-lakton yang dikatalisis en5im glukosa 8-#os#at dehidrogenase. Pada tahap ini !uga menghasilkan molekul NADPH.
•
Pengubahan 8 #os#o glukono-lakton men!adi 8 #os#oglukonat, dikatalisis oleh en5im laktonase.
•
Pengubahan 8 #os#oglukonat men!adi ribulosa -#os#at yang dikatalisis oleh en5im 8 #os#oglukonat dehidrogenase. Pada tahap in menghasilkan NADPH dan melepaskan 9*3.
•
Dan pengubahan ribulosa -#os#at men!adi ribosa -#os#at gula berkarbon atau pentosa oleh en5im #os#opentosa isomerase.
Persamaan reaksi untuk !alur ini adalah/ %lukosa 8-#os#at 4 3NADP4 4 H3* : ribosa -#os#at 4 9*3 4 3NADPH 4 3H4
Reaktan
Produk
Enzim
Keterangan Dehidrogenase,
dimana ter!adi %lukosa 8-phosphate 4
8- phosphoglukono-
%lukosa 8-phosphate
pembuangan H4 dan
NADP4
;-lakton 4 NADPH
dehydrogenase
kemudian direaksikan dengan NADP4 membentuk NADPH
8-phosphoglukono - ;la&tone 4 H3*
8 phosphoglukonat4 4
H
8 phosphoglukola&tonase
Hidrolisis Dekarboksilase oksidati#. NADP4 sebagai akseptor
8-phosphoglukonat 4
)ibulosa -phosphate
8-phosphoglukonat
ele&tron, membentuk
NADP4
4 NADPH 4 9*3
dehidrogenase
molekul NADPH yang lain serta 9*3 dan ribulosa phosphate
)ibulosa - phosphate
)ibulosa -phosphate
Phosphopentosa isomerase
e&ara singkat, reaksi pada proses ini adalah / %lukosa 8-phosphat 4 3 NADP4 4H3* = ribulosa -phosphate 4 3NADPH 4 3H 4 4 9*3
Fase non oksidatif jalur pentosa fosfat
+ase non oksidati# ter!adi pada !aringan yang sangat membutuhkan NADPH, karena pada #ase ini tidak dihasilkan gula pentosa. )ibosa -#os#at yang dihasilkan akan segera diubah kembali men!adi glukosa 8-#os#at sehingga hanya menghasilkan NADPH sa!a.
NADPH yang dihasilkan dalam proses ini merupakan agen pereduksi yang penting untuk menangkal radikal bebas oksigen. el-sel eritrosit dan lensa mata yang bersentuhan langsung dengan oksigen memerlukan NADPH untuk menghindari ter!adinya kerusakan !aringan. *ksigen dapat berperan sebagai radikal bebas dengan &ara men&uri elektron dari berbagai molekul yang dapat mengakibatkan kerusakan sel dan !aringan. NADPH akan berperan sebagai agen penyumbang elektron sehingga oksigen tidak perlu men&urinya dari molekul lain.
NADPH !uga diperlukan oleh !aringan yang se&ara akti# membetuk asam lemak seperti hati, !aringan lemak, dan kelen!ar susu. "aringan yang akti# membentuk kolesterol dan steroid seperti hati, kelan!ar adrenal dan gonad !uga memerlukan NADPH dari proses ini.
Langkah-langkah #ase non oksidati# !alur pentosa #os#at sama dengan #ase oksidati#, hanya sa!a pada tahap akhir ter!adi pengubahan ribosa -#os#at men!adi glukosa 8-#os#at.
Langkah pengubahan ribosa !fosfat menjadi glukosa "!fosfat adalah sebagai berikut . •
Pengubahan ribosa -#os#at men!adi 0ilulosa -#os#at oleh en5im ribosa #os#at epimerase.
•
Pengubahan 0ilulosa -#os#at men!adi glukosa 8-#os#at. $ahap ini ter!adi dengan bantuan dua en5im yaitu transketolase dan transaldolase dengan proses yang pan!ang dan bertahap-tahap.
•
%lukosa 8-#os#at yang terbantuk dapat masuk !alur pentosa #os#at kembali.
#lukosa "!fosfat merupakan molekul antara
%lukosa 8-#os#at dalam proses metabolisme tubuh dapat masuk dalam tahap glikolisis ataupun !alur pentose #os#at. Apabila ter!adi proses biosintesis yang tinggi misalnya biosintesis asam lemak, akan ter!adi pengubahan NADPH men!adi NADP4 se&ara besar-besaran, hal ini akan memi&u !aringan untuk melakukan !alur pentosa #os#at sehingga glukosa 8-#os#at masuk dalam proses ini. Namun apabila kebutuhan akan NADPH rendah, !alur pentosa #os#at akan menurun, akibatnya glukosa 8-#os#at masuk tahap glikolisis untuk menghasilkan energi. Apabila tubuh memerlukan energi dalam !umlah banyak, glukosa 8-#os#at !uga akan diutamakan masuk dalam glikolisis agar kebutuhan energi ter&ukupi.
Reaktan
Produk
Enzim
)ibulosa -phosphate
)ibosa -phosphate
)ibosa -phosphate
>ilulosa -phosphate
Epimerase phosphopentosa
>ilulosa -phosphate 4
%liseraldehid ?-phosphate 4
ribosa -phosphate edoheptulosa @-phosphate
sedoheptulosa @-phosphate
$ransketolase
4 gliseraldehid ?-phosphate
Eritrosa - phosphate 4
$ransaldolase
>ilulosa -phosphate 4
#ruktosa 8-phosphate %liseraldehid ?-phosphate 4
eritrosit -phosphate
#ruktosa 8-phosphate
$ransketolase
$u!uan Lintasan Pentosa +os#at / 7.
Menghasilkan metabolit untuk sintesa karbohidrat )ibulosa P yang nantinya reaksi LP+ pertama melibatkan glukosa-8-#os#at, yang berasal dari perombakan pati #os#orilase di glikolisis, dari penambahan #os#at akhir pada A$P ke glukosa atau
langsung dari #otosintesis. enya6a ini segera dioksidasi oleh glukosa-8-#os#at dehidrogenase men!adi 8-#os#oglukono-laktona reaksi 7. Laktona ini se&ara &epat dihidrolisis oleh laktonase men!adi 8-#os#oglukonat reaksi 3, kemudian senya6a terakhir ini segera didekarboksilasi se&ara oksidati# men!adi ribulosa--#os#at oleh 8#os#oglukonat dehidrogenase reaksi ?. elan!utnya LP+ menghasilkan pentosa #os#at dan dikatalisis oleh isomerase reaksi dan epimerase reaksi , yang merupakan salah satu !enis isomerase. )eaksi ini dan reaksi berikutnya serupa dengan beberapa reaksi di daur 9al(in. En5im yang penting ialah transketolase reaksi 8 dan B dan transaldolasakan diubah men!adi )uDP, sebagai senya6a kun&i dalam +otosintesa 3.
Menghasilkan metabolit pentosa untuk sintesa senya6a #enol yang mudah dioksidasi men!adi Cuinon, membentuk polimer &oklat bersi#at ra&un. Pentosa !uga merupakan prekursor lignin.
?.
Memproduksi NADPH sebagai koen5im yang sangat dibutuhkan dalam berbagai reaksi metabolisme.
.
Menghasilkan )ibosa untuk sintesa asam nukleat dan berbagai koen5im. Peranan LP+ sangat penting, karena dapat dianggap sebagai !alur penghubung antara !alur perombakan dengan !alur pembentukan karbohidrat $ubungan Pentose Phosphate Path%a& 'PPP( dengan #likolisis
Hubungan Pentose Phosphate Path6ay PPP dengan glikolisis adalah PPP merupakan !alur alternati# reaksi tumbuhan dalam memperoleh energi dari oksidasi gula men!adi 9*3 dan air selain melalui proses glikolisis. )eaksi PPP serupa dengan reaksi pada glikolisis. Disamping itu, glikolisis dan PPP mempunyai pereaksi tertentu yang la5im dan keduanya ter!adi terutama di sitosol, sehingga kedua lintasan saling ter!alin. atu perbedaan penting ialah di PPP penerima elektonnya selalu NADP4, sedangkan di glikolisis penerima elektonnya adalah NAD4.
)*FT*R P+,T*K*
Horton, )obert H., and et all, 373. Prin-iple of io-hemistr& Fifth Edition . United tated o# Ameri&a / Pearson.
M&.'ee,$rudy, 3. io-hemistr& The /ole-ular asis of Life . Ne6 ork / $he M&%ra6 Hill 9ompanies.
Poed!iadi,A., 3@. )asar!dasar iokimia . "akarta/ U< Press.
)ahmat,
M.,
37.
iokimia0
$e1osa
/onoposphat
http://susanblogs18.blogspot.com. Diakses pada tanggal 3 *ktober 37.
'$/P(.
